Vývoj počtu osob s nově prokázaným onemocněním. Podrobnější údaje zde. Kredit: MZČR.

Čína hlásí, že čelí nejvyššímu počtu nových nákaz covidem-19. Nově nakažených je více dokonce i v porovnání s první koronavirovou vlnou před dvěma lety. O vážnosti tamní situace svědčí uzavření devítimilionového města Čchang-čchun v provincii Ťi-lin. Nejlidnatější město Číny s 27 miliony obyvatel - Šanghaj přechází na distanční školní výuku. Nejhůř se nákazová situace vyvíjí v Hongkongu.

Ani u nás čísla nenaznačují, že by se situace měla zlepšovat. Navzdory strmě narostlému počtu vyléčených, počty osob s nově prokázaným onemocněním neklesají, spíše naopak a blíží se čtyřiceti procentům z testů (viz graf).  Jinak řečeno počet takzvaných aktivních případů neklesá. Poměr nemocných je stále vysoký, což svědčí o značném počtu reinfekcí. Jedením z mála optimistických ukazatelů je počet hospitalizovaných. Vše ostatní dělá vrásky na čele jak epidemiologům, tak těm, kteří mají na starosti vývoj nových vakcín a léků.

J. Craig Venter Institute, La Jolla. Kredit JCVI.

Přispět k řešení záhady, proč před novou vlnou epidemie nejsou v bezpečí ani vakcinovaní, a ani ti, kteří nemoc prodělali, se rozhodli v jednom z nejprestižnějších výzkumných ústavů zaměřených na molekulární genetiku: JCVI v La Jolla. JCVI je zkratka jména zakladatele institutu, jehož jméno ústav nese. J. Craig Venter – je biotechnolog, biochemik, genetik a byl jedním z prvních vědců, kteří dokázali osekvenovat lidský genom. O husarských kouscích jeho týmu jsme psali například v souvislosti s vytvořením prvního organismu se syntetickým genomem, za což se mu dostalo přezdívky „Bůh 2.0“. Nyní se tým Venterova ústavu spojil s neméně chytrými kolegy ze Stanford University, University of California, San Francisco a dalších institucí a společně se jali zjišťovat, čím to je, že se omikronu daří tak dobře unikat účinkům protilátek.

SARS-CoV-2, varianta omikron. Kredit: J. Craig Venter Institute.

Krátce po vypuknutí pandemie si virologové mysleli, že mají co do činění s tou nejhorší z nejhorších virových variant za dlouhou dobu - SARS-CoV-2. Potom je na jaře 2021 překvapila delta, ale na podzim už byla v oběhu další varianta s řadou mutací ve spike proteinu – omikron. Jak se ukázalo, tak ten už má ve svém genomu (v porovnání s původním virem Wuhan-hu-1) již 59 aminokyselinových záměn. Aby vědci zjistili, co virům umožňuje unikat protilátkám, museli nejprve najít způsob, jak to testovat. Využili k tomu neškodný virus, který nám způsobuje v ústech afty. S jeho pomocí vyrobili virové pseudočástice nesoucí spike protein. Pochopitelně, že to provedli pro všechny hlavní varianty viru (Wuhan-hu1, beta, delta i omikron). Na těchto pseudovirech (s různými spikeproteiny) pak zjišťovali, jak ochotně s nimi reagují protilátky jedinců po prodělané infekci a také těch, kteří byli očkováni mRNA vakcínou.

Jedním z dřívějších provokativních počinů ústavu bylo vytvoření prvního stabilního polosyntetického organismu - Venterovy mykoplazmy (podrobnosti „umělého života“ zde. Kredit: J. Craig Venter Institute.

Z testů vyšlo najevo, že tajemství schopnosti úniku virů před protilátkami spočívá v počtu mutací. Omikron je těmi, které mu propůjčují jisté výhody vybavený mocněji, než kterákoli jiná varianta viru SARS-CoV-2, a které byly příčinou předchozích vln infekcí. Ze zmíněných padesáti devíti mutací se jich většina nachází v té části viru, který „odemyká“ membránu buňky a dovoluje viru do ní vpravit svůj smrtonosný náklad. Tou částí viru je jeho spike protein. Shodou okolností právě na tento protein jsou cíleny neutralizační protilátky. Tím, že omikron má v tomto proteinu třicet sedm mutačních změn, jeho výsledná terciální struktura doznala v mnoha místech nových tvarů. Není divu, že protilátky vytvořené z předchozích infekcí nebo po vakcinaci mají s rozpoznáním tak pozměněného cíle problém, a že i jejich účinnost je nízká. Smutné na tom všem je, že už i omikron má subvarianty BA.1.1 a BA.2, a že se nejspíš objeví ještě i další.

Kdo od výsledků zveřejněných Craigovým mozkovým trastem očekával vyřešení patálií s omikronem nějakým převratným objevem, musí teď být zklamán. Odborníci si ale pochvalují, že jsme zase pokročili v poznání, které z mutací nejspíš mění (a jak mění) prostorovou strukturu spike proteinu, že jsou pak na něj protilátky krátké, což by se mělo dát zúročit například v přípravě účinnějších vakcín. Většina těch nyní schválených, se spoléhá pouze na vyvolání imunitní odpovědi proti jedinému imunogenu na spike proteinu. Samozřejmě, že tyto mRNA vakcíny se ukázaly být vysoce účinné. Jejich problém je v tom, že s antigenně posunutými variantami viru (směrem do typu omikron), má s postupem doby sníženou účinnost. Vakcíny omezující se na reakci pouze proti spike proteinu, budou v souvislosti s mutacemi viru vyžadovat časté aktualizace. Jinak řečeno, úprava vakcín tak, aby kromě cílení jen na spike protein, byly jimi navozené protilátky směrovány také na další evolučně konzervované virové antigeny, by měla být tou správnou cestou, jak nad proměnami viru vyzrát a nutnost aktualizace stávajících vakcín proti SARS-CoV-2 (a četnost vakcinace) výrazně omezit.

Jaksi mimoděk vědcům z jejich pokusů vyplynulo ještě něco. Mezi testovanými byly i těhotné ženy. Ty se ukázaly být nejohroženější skupinou. Proč? Protože jejich hladiny protilátek jsou (i po vakcinaci dvěma dávkami) těmi nejnižšími. V praxi to pro nastávající maminky znamená, že jsou to ony, kdo je k opětovnému onemocnění nejnáchylnější. Závěr bádání dvaadvacetičlenného kolektivu se dá v tomto směru shrnout následovně: Boosting (třetí dávka) zvyšuje účinnost protilátkové odpovědi především na typy označované jako beta a delta. Omikronové varianty jsou vůči tomuto způsobu neutralizace nejodolnější. I když je onemocnění omikronem méně závažné (než třeba deltou), bylo by chybou omikron považovat za „mírný“ virus. Je stále nebezpečný. Nižší protilátková odpověď těhotných (i těch, které mají za sebou dvě dávky mRNA vakcíny) vedla vědce k následující apelaci: Těhotenství lze považovat za rizikový faktor k závažnému průběhu onemocnění COVID-19. Společnost by proto měla hledat způsoby, jak u těhotných žen zvýšit jejich proočkovanost, neboť právě ony patří k nejzranitelnější části populace.

Literatura

Benjamin L. Sievers et al, Antibodies elicited by SARS-CoV-2 infection or mRNA vaccines have reduced neutralizing activity against Beta and Omicron pseudoviruses, Science Translational Medicine (2022). DOI: 10.1126/scitranslmed.abn7842

Pia Gattinger et al, Omicron: A SARS‐CoV‐2 variant of real concern, Allergy (2022). DOI: 10.1111/all.15264